KR20080017603A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흑부율과 명실 콘트라스트를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 배면기판과 간격을 두고 대향 배치되는 전면기판, 상기 배면기판 위에서 제1 방향으로 신장되어 형성된 어드레스전극, 상기 전면기판 위에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성된 표시전극, 상기 전면기판과 상기 배면기판 사이 공간에 배치되어 다수의 방전셀을 구획하고 제1 색상으로 착색된 하부 격벽층과 제2 색상으로 착색된 상부 격벽층을 포함하는 격벽 및 상기 방전셀 내에 형성된 형광체층을 포함하고, 상기 제1 색상과 상기 제2 색상은 감색혼합 관계에 있다.

플라즈마, 디스플레이, 패널, PDP, 격벽, 격벽층, 상부, 하부, 착색, 보색

Description

플라즈마 디스플레이 패널 {PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 4는 색의 보색 관계를 설명하기 위하여 도시한 색 상환표이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 배면기판 11: 어드레스전극

12: 배면 유전층 13: 격벽

13a: 가로 격벽부재 13b: 세로 격벽부재

13aa: 제1 하부 격벽층 13ab: 제1 상부 격벽층

13ba: 제2 하부 격벽층 13bb: 제2 상부 격벽층

14: 형광체층 15: 전면기판

16: 표시전극 16a: 유지전극

16b: 주사전극 16aa, 16ba: 투명전극

16ab, 16bb: 버스전극 17: 전면 유전층

18: 보호층 30: 화상 표시영역

30a: 제1 영역 30b: 제2 영역

30c: 제3 영역

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패널의 내부 구조에서 서로 다른 층이 서로 보색 관계에 있도록 착색함으로써 흑부율과 명실 콘트라스트를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널은 방전 현상을 통하여 플라즈마를 형성시킨다. 이러한 플라즈마로부터 방사되는 자외선(UV: Ultra Violet)이 형광체층을 여기시키며, 이러한 형광체층에서 발생하는 적(R), 녹(G) 및 청(B)색의 가시광을 이용하여 영상을 구현한다.

플라즈마 디스플레이 패널은 대형 화면을 용이하게 구현할 수 있고, 음극선관(CRT: Cathod Ray Tube)과 같이 자발광 디스플레이 소자이기 때문에 색 재현력이 좋을 뿐만 아니라 시야 각이 커서 화상 표현 능력이 우수하다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 엘시디(LCD: Liquid Crystal Display) 등에 비해 제조 공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 갖는다.

플라즈마 디스플레이 패널은 그 방전 형식에 따라 직류형(DC)과 교류형(AC)으로 분류될 수 있다. 직류형은 전극들이 방전 공간에 노출되는 구조로서, 대응하 는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다.

반면에 교류형은 전극이 유전층으로 덮이고, 벽 전하(Wall Charge)에 의하여 방전이 수행된다. 한편, 내구성 등의 이유로 근래에는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 주류를 이루고 있다.

또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 전극들의 배치 구조에 따라 대향 방전형(Facing Discharge Type)과 면 방전형(Surface Discharge Type)으로 분류될 수 있다.

대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 표시전극이 각각 전면기판과 배면기판에 배치된 구조이고, 전면기판에서 배면기판 방향으로 방전이 형성된다. 또한, 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 표시전극이 동일한 기판 상에 배치된 구조로서, 방전이 기판의 한 평면상에서 형성된다.

대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 발광 효율(Luminous Efficiency)이 높으며, 이러한 대향 방전형은 플라즈마에 의해서 형광체층이 쉽게 열화되는 단점이 있다. 그래서 근래에는 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널이 주류를 이루고 있다.

일반적으로 가장 많이 채용되고 있는 교류형 면 방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판 위에 어드레스전극이 형성되고, 유전층이 이러한 어드레스전극을 덮고 있는 구조로 되어 있다. 또한, 이러한 유전층 위에 격벽이 스트라이프(Stripe) 형태로 형성되어 방전셀을 형성하고, 방전셀의 내측에는 형광체층이 형성된다. 이러한 형광체층은 적(R), 녹(G) 및 청(B)색의 가시광을 발한다.

배면기판에 대향하는 전면기판에는 표시전극들이 형성되고, 이에 유전층과 보호층이 차례로 형성된다. 표시전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 재질로 형성되고, 보호층은 MgO와 같은 재질로 형성된다. 또한, 표시전극은 배면기판의 어드레스전극과는 교차하도록 형성된다.

상기 표시전극들은 전기 저항이 높은 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 표시전극의 한쪽 면에는 금속 재질의 버스전극이 형성된다. 버스전극은 금속 재질이지만, 그 폭은 최대한 좁게 형성되어 방전셀에서 생성되는 가시광을 차단하지 않는다.

플라즈마 디스플레이 패널의 내부에는 방전셀들이 메트릭스(Matrix) 혹은 스트라이프(Stripe) 형태로 형성된다. 이러한 방전셀들은 전면기판의 표시전극과 배면기판의 어드레스전극이 교차하는 지점에 형성된다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 벽 전하의 기억 특성을 이용하여 방전셀을 선택하고, 선택된 방전셀 내에 방전을 일으키며, 이들이 적절하게 조합되어 화상이 구현된다.

특히 외부가 밝은 조건 즉, 명실(Bright Room) 조건에서는 외부의 빛이 패널 내부로 입사되고, 방전셀에서 발생된 빛과 중첩되게 된다. 그 결과 명실 콘트라스트(Bright Room Contrast)가 저하되어 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 능력이 저하된다.

한편, 전술한 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시 능력을 개선하려는 여러 가지 시도가 이루어지고 있다. 흑부율을 증가시켜서 콘트라스트를 향상시키는 방법, 반사 휘도를 줄여서 명실 콘트라스트를 향상시키는 방법 및 발광 효율을 증가시켜 패널의 휘도를 개선하는 방법들이 제시되고 있다.

한편, 종래에는 격벽이 백색(White)을 띠고 있어서, 플라즈마 디스플레이 패널의 외부에서 비추어지는 빛을 쉽게 반사하는 특성을 가지고 있다. 이에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 반사 휘도가 증가하고 명실 콘트라스트가 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 격벽의 상부 면에 블랙층을 형성하고, 이러한 블랙층이 외부에서 비추어지는 빛을 흡수하여 반사 휘도를 저감시키는 방법이 제시되었다. 하지만, 이러한 방법은 상기 격벽의 상부 면에 블랙층을 형성하기 위한 별도의 제조공정이 추가되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 상부 격벽층과 하부 격벽층을 서로 보색 관계로 착색하여 별도의 추가 구성 없이도 흑부율과 명실 콘트라스트를 향상시킨 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 배면기판과 간격을 두고 대향 배치되는 전면기판, 상기 배면기판 위에서 제1 방향으로 신장되어 형성된 어드레스전극, 상기 전면기판 위에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성된 표시전극, 상기 전면기판과 상기 배면기판 사이 공간에 배치되어 다수의 방전셀을 구획하고 제1 색상으로 착색된 하부 격벽층과 제2 색상으로 착색된 상부 격 벽층을 포함하는 격벽 및 상기 방전셀 내에 형성된 형광체층을 포함하고, 상기 제1 색상과 상기 제2 색상은 감색혼합 관계에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 하부 격벽층에 착색된 제1 색상과 상기 상부 격벽층에 착색된 제2 색상은 서로 보색 관계에 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 하부 격벽층은 주황색 계열로 착색되는 것이 바람직하다. 또한 상기 하부 격벽층은 Cu, Sb 및 Cr으로 이루어지는 군에서 선택된 재료를 포함하는 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 상기 상부 격벽층은 파랑색 계열로 착색되는 것이 바람직하다. 또한 상기 상부 격벽층은 Mn, Ni 및 Co으로 이루어지는 군에서 선택된 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 상부 격벽층은 주황색 계열로 착색되는 것이 바람직하다. 또한 상기 하부 격벽층은 파랑색 계열로 착색되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도이다.

도시한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널은 배면기판(10)과 전면기판(15)의 사이에 격벽(13)에 의해 구획되는 방전셀들(19)과 이들 방전셀(19)과 대응하여 형성되는 어드레스전극들(11) 및 표시전극(16)을 포함하여 구성된다.

배면기판(10)과 전면기판(15)은 소정의 간격을 두고 서로 대향하고 있다. 배면기판(10)의 상부 면에는 제1 방향(도면에서 y축 방향)으로 어드레스전극(11)이 연장되어 형성되고, 상기 어드레스전극(11)은 이웃한 것과는 소정 간격을 두고 나란하게 형성된다. 또한, 배면기판(10)의 상부 면에는 배면 유전층(12)이 형성되며, 이러한 배면 유전층(12)은 어드레스전극(11)을 덮는다.

전면기판(15)의 하부 면에는 제2 방향(도면에서 x축 방향)으로 표시전극(16)이 연장되어 형성되고, 상기 표시전극(16)은 이웃한 것과는 소정 간격을 두고 나란하게 형성된다. 상기 표시전극(16)은 각 방전셀(19)에 함께 대응되는 주사전극(16b)과 유지전극(16a)을 포함하며, 상기 주사전극(16b) 및 유지전극(16a) 각각은 버스전극(16ab, 16bb)과 투명전극(16aa, 16ba)을 포함한다. 또한 상기 유지전극(16a)과 주사전극(16b)은 소정 거리 이격되어 각 방전셀(19)에 대응하도록 방전 갭을 형성한다.

한편, 유지전극(16a)과 주사전극(16b)은 투과율 등을 고려하여 투명전극들(16aa, 16ba)을 포함하여 구성되는데, 이들 각 투명전극들(16aa, 16ba)은 전기 저항이 높아서 도전성이 좋지 않다. 한편 버스전극들(16ab, 16bb)은 도전성이 좋은 Ag와 같은 금속 재질로 이루어져 상기 투명전극에 전압을 용이하게 인가할 수 있다.

전면기판(15)의 하부 면에는 전면 유전층(17)이 형성되고, 이러한 전면 유전층(17)은 표시전극(16)을 덮는다. 이러한 전면 유전층(17)은 표시전극(16)을 방전으로부터 보호하며 벽 전하를 축적하는 역할을 한다.

전면 유전층(17)에는 보호층(18)이 덮인다. 보호층(18)은 투명한 재질로써 형광체층(14)에서 발산하는 가시광을 용이하게 투과시킬 뿐만 아니라 방전으로부터 전면 유전층(17)을 보호한다. 또한, 보호층(18)은 이차전자 방출계수를 증가시켜 방전 개시전압을 낮춤으로서 방전이 용이하게 일어나도록 한다.

보호층(18)과 배면 유전층(12) 사이에는 격벽(13)이 형성된다. 격벽(13)은 가로 격벽부재(13a)와 세로 격벽부재(13b)를 포함한다.

가로 격벽부재(13a)는 제1 하부 격벽층(13aa)과 제1 상부 격벽층(13ab)을 포함한다. 또한 이들의 구조는 제1 하부 격벽층(13aa) 위에 제1 상부 격벽층(13ab)이 위치한다. 세로 격벽부재(13b)는 제2 하부 격벽층(13ba)과 제2 상부 격벽층(13bb)을 포함한다. 또한 이들의 구조는 제2 하부 격벽층(13ba) 위에 제2 상부 격벽층(13bb)이 위치한다.

가로 격벽부재(13a)는 제1 방향(도면에서 y축 방향)으로 신장되어 형성되고, 세로 격벽부재(13b)는 제2 방향(도면에서 x축 방향)으로 신장되어 형성된다. 또한, 가로 격벽부재(13a)와 세로 격벽부재(13b)는 서로 교차한다. 본 실시예에서는 가로 격벽부재(13a)와 세로 격벽부재(13b)는 메트릭스(Matrix) 형태의 방전셀들을 구획 한다.

본 발명의 실시예에 따른 격벽에 의해 구획된 방전셀들은 메트릭스(Matrix) 형태 이외에도 스트라이프(Stripe) 또는 델타(Delta) 형태 등 다양하게 형성될 수 있음은 당연하다. 이러한 형태의 격벽은 방전셀들 간에 크로스토크(Cross Talk)을 방지하고, 형광체층이 도포되는 면을 제공한다.

이 방전셀에는 불활성가스(일례로 Ne과 Xe의 혼합가스)인 방전가스가 충진되어 있다. 이러한 방전가스는 유지전극(16a)과 주사전극(16b) 사이에 방전이 용이하게 일어나도록 한다. 이러한 방전에 의해서 형광체층에서 가시광을 생성하고, 이러한 가시광이 조합되어 화상을 구현한다.

본 실시예에 따른 하부 격벽층(13aa, 13ba)은 제1 색상으로 착색되고 상부 격벽층(13ab, 13bb)은 제2 색상으로 착색되며, 착색되는 제1 색상과 제2 색상은 서로 감색혼합되는 관계에 있다. 따라서 하부 격벽층(13aa, 13ba)의 제1 색상과 상부 격벽층(13ab, 13bb)의 제2 색상이 겹쳐지면 명도가 낮아지면서 어두운 색을 띤다. 특히 상기 제1 색상과 제2 색상이 보색 관계에 있는 경우에는 혼합되어 나타나는 색상은 검정색 또는 검정색에 가까운 무채색이 된다.

이러한 어두운 색은 외부로부터의 빛을 흡수하여 플라즈마 디스플레이 패널의 반사 휘도를 저감하고, 흑부율을 증가시켜 명실 콘트라스트를 높이는 효과가 있다.

하부 격벽층(13aa, 13ba)의 색상 및 상부 격벽층(13ab, 13bb)의 색상의 종류와 이들의 관계에 대해서는 도 4에서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀(19) 내에서 발생한 가시광이 외부로 방출되면서 화상을 표시하는 화상 표시영역(30)을 갖는다. 도 3에서 화상 표시영역(30)은 전체 영역의 일부만을 도시하였다.

화상 표시영역(30)은 제1 영역(30a), 제2 영역(30b) 및 제3 영역(30c)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(30a)은 전면기판(15)을 통하여 형광체층(14)이 보이는 영역이고, 제2 영역(30b)은 전면기판(15)을 통하여 격벽(13)이 보이는 영역이며, 제3 영역(30c)은 전면기판(15)을 통하여 버스전극(16ab, 16bb)이 보이는 영역이다.

본 실시예에서, 하부 격벽층(13aa, 13ba)은 제1 색상으로 착색되고, 상부 격벽층(13ab, 13bb)은 제2 색상으로 착색되며, 상기 제1 색상과 제2 색상은 서로 감색혼합 관계에 있다. 일례로 하부 격벽층(13aa, 13ba)이 파랑색 계열로 착색되고, 상부 격벽층(13ab, 13bb)이 주황색 계열로 착색되면, 이들 색상은 서로 감색혼합관계, 특히 보색 관계에 있으므로 제2 영역(30b)은 검정색 또는 검정색(Black)에 가까운 색을 띠게 된다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널의 흑부율이 높아지고 이에 따라 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있으며 반사 휘도가 저감된다.

다른 예로, 하부 격벽층(13aa, 13ba)이 주황색 계열로 착색되고, 상부 격벽층(13ab, 13bb)이 파랑색 계열로 착색되어도 제2 영역(30b)은 검정색 또는 검정색에 가까운 색을 띠게 된다. 색의 종류와 이의 특징에 대해서는 도 4에서 추가로 후술된다.

본 발명의 실시예에서 상부 격벽층의 색상과 하부 격벽층의 색상이 서로 보색 관계에 있도록 하기 위해서, 이들에게는 착색 물질이 첨가되는 것이 바람직하다. 이러한 착색 물질은 표면에 코팅되거나 원료에 혼합될 수 있다.

파랑색을 띠도록 하기 위해서 상기 하부 격벽층(13aa, 13ba) 또는 상부 격벽층(13ab, 13bb)에 Mn, Ni, Co 중에서 선택된 재료가 첨가되거나 표면에 코팅 될 수 있고, 주황색을 띠도록 하기 위해서 상기 하부 격벽층(13aa, 13ba) 혹은 상부 격벽층(13ab, 13bb)에 Cu, Sb, Cr 중에 선택된 재료가 첨가되거나 표면에 코팅될 수 있다.

도 4는 색의 보색 관계를 설명하기 위하여 도시한 색 상환표이다.

겹쳐지거나 석여서 무채색(Black, White, Gray)이 되는 관계를 보색 관계에 있다고 한다. 도시한 바와 같이 파랑색과는 주황색이 완전 보색 관계에 있고, 빨강과는 청록색이 완전 보색 관계에 있으며, 보라색은 연두색과 완전 보색 관계에 있다. 색 상환표에는 표시되지 않았지만, 검정색과 흰색도 서로 완전 보색 관계에 있으며, 보색 관계에 있는 색은 셀 수 없을 정도로 많다.

한편 완전 보색 관계가 아니더라도 대략 보색 관계에 있는 색을 감색혼합하면 검정색(Black)에 가까운 어두운 색을 띤다. 이러한 색은 빛을 용이하게 흡수한다. 예를 들어 도 4에서 다홍색은 파랑색과 와전 보색 관계는 아니지만, 파랑색의 보색인 주황색과 인접하고 있으며, 이 때에도 상기 파랑색과 다홍색을 감색혼합하면 검정색(Black)에 가까운 색을 띠게 된다.

전술한 것과 같이 본 발명의 실시예들에서는 하부 격벽층(13aa, 13ba)의 색 상과 상부 격벽층(13ab, 13bb) 색상은 서로 감색혼합 관계에 있으며, 나아가 보색 관계에 있다.

따라서 하부 격벽층(13aa, 13ba)의 색상이 주황색 계열이면, 상부 격벽층(13ab, 13bb)의 색상은 파랑색 계열인 것이 바람직하다. 또는 하부 격벽층(13aa, 13ba)의 색상이 파랑색 계열이면, 상부 격벽층(13ab, 13bb)의 색상은 주황색 계열인 것이 바람직하다. 이 때 주황색 계열이란 주황색과 비슷한 색상을 띠는 갈색 등을 포함한다고 할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 착색된 상부 격벽층의 색상과 착색된 하부 격벽층의 색상은 서로 보색 관계에 있고, 이들은 패널의 반사 휘도를 저감시키고 흑부율과 명실 콘트라스트를 증대시키는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 배면기판과 간격을 두고 대향 배치되는 전면기판;

   상기 배면기판 위에서 제1 방향으로 신장되어 형성된 어드레스전극;

   상기 전면기판 위에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성된 표시전극;

   상기 전면기판과 상기 배면기판 사이 공간에 배치되어 다수의 방전셀을 구획하고 제1 색상으로 착색된 하부 격벽층과 제2 색상으로 착색된 상부 격벽층을 포함하는 격벽; 및

   상기 방전셀 내에 형성된 형광체층을 포함하고,

   상기 제1 색상과 상기 제2 색상은 감색혼합 관계에 있는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 하부 격벽층에 착색된 제1 색상과 상기 상부 격벽층에 착색된 제2 색상은 서로 보색 관계에 있는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 하부 격벽층은 주황색 계열로 착색되는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 하부 격벽층은 Cu, Sb 및 Cr으로 이루어지는 군에서 선택된 재료를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제3 항에 있어서,

   상기 상부 격벽층은 파랑색 계열로 착색되는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제5 항에 있어서,

   상기 상부 격벽층은 Mn, Ni 및 Co으로 이루어지는 군에서 선택된 재료를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 상부 격벽층은 주황색 계열로 착색되는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 하부 격벽층은 파랑색 계열로 착색되는 플라즈마 디스플레이 패널.

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